JPH0716866B2

JPH0716866B2 - 球面創成加工方法と装置

Info

Publication number: JPH0716866B2
Application number: JP1192842A
Authority: JP
Inventors: 久幸武井; 紀昭高橋; 昭美松沢; 清志大城; 一雄牛山; 始田村; 正樹渡辺; 啓二内山
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPH0360973A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、研削砥石による球面創性加工に関し、特に電
解インプロセスドレッシング研削法による球面創成加工
法に関する。

〔従来の技術〕

近年研削砥石にて球面創成加工を電解インプロセスドレ
ッシング研削法にて行うことが知られている。例えば昭
和63年精密工学会秋季大会学術講演会論文集および平成
１年度精密工学会春季大会学術講演会論文集などに提案
されている。

上記論文集における提案を第５図（イ）（ロ）第６図
（イ）（ロ）（ハ）にて説明する。

第５図（イ）は、電解インプロセスドレッシング研削法
の原理図。第５図（ロ）は、第５図（イ）の右側面より
の平面図である。

図に示すように電解インプロセスドレッシング研削法
は、電解ドレス電源装置30に基端を接続したリード線
と、そのリード線と接続した電解ブラシ31の先端と接続
した円形状の砥石32が回動自在に設けている。

また上記電源装置30に基端を接続したリード線と、その
リード線と接続した（−）電極33が上記砥石32の研削面
と一定の間隙を設けて対向的に配設している。上記砥石
32と（−）電極33間には、ノズル34を配設されて弱電性
クーラメントを噴出させて、インプロセスドレッシング
効果を得る研削方法でシリコンイングット（ワーク）35
の加工中砥石32のドレッシングが行なえるものである。

上記方法においては、砥石32の軸に対する（−）電極性
33の位置は常に固定されて（−）電極と砥石32の研削面
との僅かな隙間（0.1〜0.2m/m）を一定に維持してい
る。そして研削は、チャックに装填されたワーク35と
（−）電極33が干渉しない位置で加工されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

また上記文献以外に1982年機械振興協会より刊行された
加工技術データファイルに提案されたCG（カーブジェネ
レータ）による球面創成研削加工が提案されている。上
記提案技術を第６図（イ）（ロ）（ハ）にて説明する。
第６図（イ）は、球面研削機構（CG）の要部を示す原理
図を示し、その加工状態の一部を断面にて示した側面よ
りの平面図、第６図（ロ）は、第６図（イ）の加工状態
より加工終了した状態を示す側面よりの平面図、第６図
（ハ）は、砥石の加工面が変形した状態の例を拡大にて
示した要部の側面よりの平面図である。

図に示すようにチャック４に装填された被球面部材１の
先端部のＲ形成加工をカップ形状の研削砥石５にて研削
加工し、その球面の中央部の加工において、図に示すよ
うに砥石５と球面加工の中芯位置に突起（ヘソ）２が生
じて、所定の曲率の部品が製造できないという問題が生
じていた。

また球面部材１を、上記の状態即ちヘソ２が生じた状態
で加工を次々と加工していくと、第６図（ロ）に示すよ
うに球面部材１の曲率に沿って砥石５の先端が偏摩耗を
きたし、砥石５と被球面部材１間に配設した電極６と砥
石５の先端研削面９との間に予め設けた所定の間隙（H
a）より外ずれ（Hx）へと順次変位（変形）していき、
適性な電解効果がえられないという問題と所定の球面精
度が得られないという問題が生じていた。

本発明は、上記諸問題を解決すべく創作されたもので、
常に一定の（−）電極と砥石研削面との間隙を保持し、
適性な電解効果が得られ、砥石のドレッシングができ、
安定した研削を行うと共に品質のよい部品を供給する球
面創成加工方法およびその装置を提供することを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕（手段）本発明は、カーブジェネレータ方式による球面創成研削
加工法において、ワークの曲率と同一形状に形成された
導電性研削工具に電解を形成する陽極を印加し、前記導
電性研削工具の研削面を転写した電極を前記研削面との
間に一定距離を保って配設し、この電極に陰極を印加
し、導電性研削工具と陰極間に弱電性クーラントを介し
ながら研削加工する球面創成研削加工方法である。

〔実施例〕

本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

（第１実施例）第１図（イ）は本発明の第１実施例を示した要部の側面
よりの平面図、第１図（ロ）は、第１図（イ）に示すＡ
方向よりの平面図である。第２図は、第１実施例の変形
例を示した要部の側面よりの平面図である。第３図
（イ），（ロ），（ハ）は、第１実施例で用いる電極を
導電性研削工具により研削する際の構成順を示した側面
よりの断面平面図である。

第１図において、回転自在に構成されたチャック４に装
填された被球面部材１の軸芯11に対して、スイベル角α
に配設したカップ形状の導電性研削工具５が回転軸芯12
にて、回転自在に保持されている。

導電性研削工具５の研削面には、図に示すように所定の
曲率RAを有する被球面部材１が相対配設している。ま
た、導電性研削工具５の研削面14は、研削する所定の球
面部材１の曲率RAと同一形状に形成されて、被球面部材
１の研削面に当接し、切り込み軌跡に従って研削加工さ
れるように構成されている。更に、導電性研削工具５の
研削面14は、ダイヤモンド粉末などの砥粒とのCu,Sn,Fe
などの金属粉末を特殊配合し、熱処理した焼結合金によ
り構成されている。また、上記装置外に設けた直流電源
装置８には、（＋）極がリード線にて、その先端にブラ
シ13を接続して、導電性工具５の外周壁には接続印加構
成されている。

また（−）極は、リード線の先端に被球面部材１の加工
曲率RAと同一形状に形成された電極６が、導電性研削工
具５の研削面14と被球面部材１とが当接しない位置に配
設されている。即ち、電極６は導電性研削工具５の研削
面14との間に僅かな隙間ｌ（0.1〜0.2mm）を設けて配設
されて印加されるよう構成されている。

この電極６は、第３図（イ）に示すように導電性研削工
具５の研削面14に対向し配設した矩形状の電極ブランク
15を、回転している上記導電性研削工具５の研削面14に
当接し、第３図（ロ）に示すように研削面14と同一形状
に形成するため電極ブランク15の平面上に切り込み研削
せしめて、第３図（ハ）にて示すように研削面14と同一
形状に形成したものである。

また電極６は、ロッド21を介して電極駆動ユニット22と
接続されており、研削面14に対して進退可能になってい
る。

上記導電性研削工具５の研削面14と電極６の隙間ｌの近
傍には、図示されていないが、供給装置に連設したノズ
ル７が配設されてクーラント９を噴出するよう構成され
ている。即ち、導電性研削工具５の研削面14と電極６と
の隙間ｌにはノズル７から供給されるクーラント９が介
在し、それぞれに印加された電圧によって、研削面14が
電解によってドレッシングされる。

上記構成により、球面創成研削加工を行う場合について
説明する。

まず、導電性研削工具５を回動すると共に、電極駆動ユ
ニット22によりロッド21を介して取り付けた電極ブラン
ク15を、導電性研削工具５の端部に形成した研削面14と
当接させ、この電極ブランク15に研削面14と同一形状を
転写して電極６を形成する。次に、電極ユニット22によ
って電極６を研削面14から後退させ、研削面14との間に
僅かな隙間ｌを形成する。

その後、被球面部材１を装填したチャック４を回動し、
研削面14を被球面部材１の研削面に当接し研削加工を行
う。この加工と同時に直流電源装置８よりブラシ13を介
して（＋）極を導電性研削工具５に印加し、（−）極を
電極６に印加する。一方、上記電極６と研削面14間に向
けて配設したノズル７よりクーラント９を噴出しながら
被球面部材１の回転軸芯に向かって研削加工すると、電
極６と研削面14との隙間ｌにクーラント９が介在し、印
加した電圧によって、研削面14が電解によってドレッシ
ングされて、導電性研削工具１の研削面14の偏摩耗が無
くなり、被球面部材１の中芯にも突起（ヘソ）２も回避
し、かつ隙間ｌにも常に曲率が沿って、一定となるた
め、導電性研削工具５の研削面14が万遍なく均一にドレ
ッシングでき安定した球面創成研削加工ができる。

なお、第１実施例では凸形状の加工部材を加工したが、
第２図示すように凹形状の加工部材でも、電極ブランク
15に凹形状の加工面に研削する導電性研削工具５の研削
面14と同一形状を転写して、電極６を形成することによ
り、第１実施例と同様な球面創成研削加工を行うことが
できる。

（第２実施例）第４図（イ），（ロ），（ハ）にて、本発明の第２実施
例を説明する。

図中において、上記第１実施例と同一部材、同一構成に
は、同一符号を用いてその説明は省略する。

第４図（イ）は、球面創成研削加工装置の電極部の要部
を示す側面よりの平面図。第４図（ロ）は、第４図
（イ）に示す電極部の加工作用を示す側面よりの平面
図、第４図（ハ）は、第４図（イ）に示すＡ方向よりの
平面図である。

図に示すように、細かい棒状の（−）電極棒19の多数本
をそれぞれ軸方向に移動自在に保持するように構成した
電極ハウジング18に装着して、導電性研削工具５の研削
面14を転写して同一形状とすべく（−）電極棒19の端部
を研削面14に当接せしめて研削面14と同一形状に形成す
る。同一形状に形成された（−）電極棒19は、第４図
（ロ）に示すように（−）電極棒19を電極ハウジング18
に接着剤20で固着し、しかる後、導電性研削工具５の研
削面14と僅かの隙間ｌを形成し、その隙間ｌにクーラン
ト９を噴出して被球面部材１を研削する。

以後の作用は、第１実施例と同様であり省略する。

上記構成および方法により常に一定の電解条件となり、
均一なドレッシングが行える。

〔発明の効果〕

上記各実施例による構成作用を有する本発明によれば、
導電性研削工具の研削面を被球面部材の曲率と同一形状
としたことで被球面部材の回転軸芯に発生する突起（ヘ
ソ）の回避ができる。また導電性研削工具の研削面形状
が研削加工の初期より球面部材の曲率と同一形状に保
ち、それに対向している（−）電極も球面部材の曲率と
同一形状として、隙間を均一化しているため電解条件が
一定となり安定したドレシングができるので安定した球
面創成研削加工ができるという効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は、本発明の第１実施例の要部を示した側
面よりの断面平面図。第１図（ロ）は、第１図（イ）に示すＡ方向よりの平面
図。第２図は、第１実施例の変形例を示した要部の側面より
の平面図。第３図（イ），（ロ），（ハ）は、第１実施例で用いる
電極を導電性研削工具により研削する際の工程順を示し
た側面よりの断面平面図。第４図（イ），（ロ）は、本発明の第２実施例の電極部
の形成方法を示す要部平面図。第４図（ハ）は、第４図（イ）に示すＡ方向よりの平面
図。第５図（イ）は、従来の球面創成研削加工を示す側面よ
りの平面図。第５図（ロ）は、第５図（イ）に示すＡ方向よりの平面
図。第６図（イ）は、従来の球面創成研削加工における要部
を示す側面よりの平面図。第６図（ロ）は、第６図（イ）の研削加工后の側面を示
す平面図。第６図（ハ）は、第６図（ロ）の要部の部分を拡大にて
示す平面図。１……被球面部材２……突起（ヘソ）３……曲率５……導電性研削工具６……電極７……ノズル８……直流電源装置９……クーラント 13……ブラシ 14……研削面 15……電極ブランク 19……電極棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大城清志東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者牛山一雄東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者田村始東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者渡辺正樹東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者内山啓二東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献特開昭64−40274（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カーブジェネレータ方式による球面創成研
削加工法において、ワークの曲率と同一形状に形成され
た導電性研削工具に電解を形成する陽極を印加し、前記
導電性研削工具の研削面を転写した電極を前記研削面と
の間に一定距離を保って配設し、この電極に陰極を印加
し、導電性研削工具と陰極間に弱電性クーラントを介し
ながら研削加工することを特徴とする球面創成研削加工
方法。
【請求項２】カーブジェネレータ方式で球面創成研削加
工を行う装置において、ワークの曲率と同一形状に形成
された導電性研削工具と、前記導電性研削工具に接続し
電解を形成する陽極と、前記導電性研削工具の研削面を
転写して形成された陰電極と、前記陰電極を前記研削面
に対して進退させる手段とを備えたことを特徴とする球
面創成研削加工装置。